Perkembangan Jaringan WiMAX setelah WiFi berbasis OFDM
TIARA FITRIANI ARTI (0604323)
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
FAkULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
Abstrak
Sampai saat ini pengguna internet nirkabel (wireless) telah dibuat penasaran dengan akan segera munculnya teknologi WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). WiMAX merupakan evolusi dari teknologi broadband wireless sebelum WiFi. Teknologi ini didesain untuk memenuhi kondisi non LOS (Line of Sight) karena menggunakan teknik OFDM. Dalam jurnal ini diuraikan pada kajian masalah jaringan. WiFi masih dirasakan kurang memenuhi kebutuhan jaringan masyarakat saat ini. Masalah-masalah yang terjadi yaitu jangkauan yang terbatas, keterbatasan kanal yang hanya dipakai oleh beberapa access point dan adanya gangguan signal.
- 1. Pendahuluan
Melihat perkembangan teknologi informasi pada saat ini berkembang seiring dengan revolusi teknologi informasi. Hal ini terlihat pula dalam perkembangan teknologi dibidang telekomunikasi yang berkembang pesat teknologinya dan layanan komunikasi bergerak di dunia (mobile evolutions).
Perkembangan teknologi telekomunikasi di dunia terjadi dengan sangat pesat dikarenakan kebutuhan untuk berkomunikasi dan bertukar data dengan cepat, mudah dan mobile. Salah satu teknologi komunikasi yang sedang mulai banyak di implementasikan, khususnya di Indonesia adalah teknologi wireless WiFi (Wireless LAN).
Teknologi WiFi atau yang lebih dikenal dengan Wireless LAN (WLAN) telah banyak diimplementasikan oleh masyarakat baik di dalam maupun di luar negeri. Selain untuk aplikasi privat, WLAN juga banyak digunakan untuk aplikasi public (hotspot). Selain karena teknologinya, WLAN sangat cepat berkembang karena harganya yang mudah dan perangkatnya mudah didapat. Banyak vendor yang telah menyediakan perangkat WLAN dimana masing-masing saling interoperable karena masing-masing mengikuti standar yang sama yaitu (IEEE 802.11).
Perkembangan selanjutnya untuk teknologi Broadband Wireless adalah WiMAX (Wireless Interoperability for Microwave Access). Teknologi ini hampir mirip dengan WiFi ditambah dengan kemampuannya di sisi jarak jangkau, QoS, NLOS (Non Line of Sight),security dan berbagai fitur lainnya.
- 2. Pengertian Jaringan
Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri atas komputer dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-sama untuk mencapai suatu tujuan yang sama. Tujuan dari jaringan komputer adalah:
- Membagi sumber daya: contohnya berbagi pemakaian printer, CPU, memori, harddisk
- Komunikasi: contohnya surat elektronik, instant messaging, chatting
- Akses informasi: contohnya web browsing
Berdasarkan media transmisi data, jaringan dapat dibagi menjadi dua, yaitu :
- Jaringan Berkabel (Wired Network) Pada jaringan ini, untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer lain diperlukan penghubung berupa kabel jaringan. Kabel jaringan berfungsi dalam mengirim informasi dalam bentuk sinyal listrik antar komputer jaringan.
- Jaringan Nirkabel (Wireless Network) Merupakan jaringan dengan medium berupa gelombang elektromagnetik. Pada jaringan ini tidak diperlukan kabel untuk menghubungkan antar komputer karena menggunakan gelombang elektromagnetik yang akan mengirimkan sinyal informasi antar komputer jaringan.
- 3. Pengertian Wireless (Nirkabel)
Wireless atau dalam bahasa indonesia disebut nirkabel, adalah teknologi yang menghubungkan dua piranti untuk bertukar data tanpa media kabel. Data dipertukarkan melalui media gelombang cahaya tertentu (seperti teknologi infra merah pada remote TV) atau gelombang radio (seperti bluetooth pada komputer dan ponsel) dengan frekuensi tertentu.
Teknologi jaringan nirkabel sebenarnya terbentang luas mulai dari komunikasi suara sampai dengan jaringan data, yang mana membolehkan pengguna untuk membangun koneksi nirkabel pada suatu jarak tertentu. Peranti yang umumnya digunakan untuk jaringan nirkabel termasuk di dalamnya adalah komputer, komputer genggam, PDA, telepon seluler, tablet PC dan lain sebagainya. Teknologi nirkabel ini memiliki kegunaan yang sangat banyak. Contohnya, pengguna bergerak bisa menggunakan telepon seluler mereka untuk mengakses e-mail. Sementara itu para pelancong dengan laptopnya bisa terhubung ke internet ketika mereka sedang di bandara, kafe, kereta api dan tempat publik lainnya. Di rumah, pengguna dapat terhubung ke desktop mereka (melalui bluetooth) untuk melakukan sinkronisasi dengan PDA-nya.
Tipe dari Jaringan Nirkabel
Sama halnya seperti jaringan yang berbasis kabel, maka jaringan nirkabel dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa tipe yang berbeda berdasarkan pada jarak dimana data dapat ditransmisikan.
- Wireless Wide Area Networks (WWANs)
Teknologi WWAN memungkinkan pengguna untuk membangun koneksi nirkabel melalui jaringan publik maupun privat. Koneksi ini dapat dibuat mencakup suatu daerah yang sangat luas, seperti kota atau negara, melalui penggunaan beberapa antena atau juga sistem satelit yang diselenggarakan oleh penyelenggara jasa telekomunikasinya. Teknologi WWAN saat ini dikenal dengan sistem 2G (second generation). Inti dari sistem 2G ini termasuk di dalamnya Global System for Mobile Communications (GSM), Cellular Digital Packet Data (CDPD) dan juga Code Division Multiple Access (CDMA). Berbagai usaha sedang dilakukan untuk transisi dari 2G ke teknologi 3G (third generation) yang akan segera menjadi standar global dan memiliki fitur roaming yang global juga. ITU juga secara aktif dalam mempromosikan pembuatan standar global bagi teknologi 3G.
- Wireless Metropolitan Area Networks (WMANs)
Teknologi WMAN memungkinkan pengguna untuk membuat koneksi nirkabel antara beberapa lokasi di dalam suatu area metropolitan (contohnya, antara gedung yang berbeda-beda dalam suatu kota atau pada kampus universitas), dan ini bisa dicapai tanpa biaya fiber optic atau kabel tembaga yang terkadang sangat mahal. Sebagai tambahan, WMAN dapat bertindak sebagai backup bagi jaringan yang berbasis kabel dan dia akan aktif ketika jaringan yang berbasis kabel tadi mengalami gangguan. WMAN menggunakan gelombang radio atau cahaya infrared untuk mentransmisikan data. Jaringan akses nirkabel broadband, yang memberikan pengguna dengan akses berkecepatan tinggi, merupakan hal yang banyak diminati saat ini. Meskipun ada beberapa teknologi yang berbeda, seperti multichannel multipoint distribution service (MMDS) dan local multipoint distribution services (LMDS) digunakan saat ini, tetapi kelompok kerja IEEE 802.16 untuk standar akses nirkabel broadband masih terus membuat spesifikasi bagi teknologi-teknologi tersebut.
- Wireless Local Area Networks (WLANs)
Teknologi WLAN membolehkan pengguna untuk membangun jaringan nirkabel dalam suatu area yang sifatnya lokal (contohnya, dalam lingkungan gedung kantor, gedung kampus atau pada area publik, seperti bandara atau kafe). WLAN dapat digunakan pada kantor sementara atau yang mana instalasi kabel permanen tidak diperbolehkan. Atau WLAN terkadang dibangun sebagai suplemen bagi LAN yang sudah ada, sehingga pengguna dapat bekerja pada berbagai lokasi yang berbeda dalam lingkungan gedung. WLAN dapat dioperasikan dengan dua cara. Dalam infrastruktur WLAN, stasiun wireless (peranti dengan network card radio atau eksternal modem) terhubung ke access point nirkabel yang berfungsi sebagai bridge antara stasiun-stasiun dan network backbone yang ada saat itu. Dalam lingkungan WLAN yang sifatnya peer-to-peer (ad hoc), beberapa pengguna dalam area yang terbatas, seperti ruang rapat, dapat membentuk suatu jaringan sementara tanpa menggunakan access point, jika mereka tidak memerlukan akses ke sumber daya jaringan.Pada tahun 1997, IEEE meng-approve standar 802.11 untuk WLAN, yang mana menspesifikasikan suatu data transfer rate 1 sampai 2 megabits per second (Mbps). Di bawah 802.11b, yang mana menjadi standar baru yang dominan saat ini, data ditransfer pada kecepatan maksimum 11 Mbps melalui frekuensi 2.4 gigahertz (GHz). Standar yang lebih baru lainnya adalah 802.11a, yang mana menspesifikasikan data transfer pada kecepatan maksimum 54 Mbps melalui frekuensi 5 GHz.
- Wireless Personal Area Networks (WPANs)
Teknologi WPAN membolehkan pengguna untuk membangun suatu jaringan nirkabel (ad hoc) bagi peranti sederhana, seperti PDA, telepon seluler atau laptop. Ini bisa digunakan dalam ruang operasi personal (personal operating space atau POS). Sebuah POS adalah suatu ruang yang ada disekitar orang, dan bisa mencapai jarak sekitar 10 meter. Saat ini, dua teknologi kunci dari WPAN ini adalah Bluetooth dan cahaya infra merah. Bluetooth merupakan teknologi pengganti kabel yang menggunakan gelombang radio untuk mentransmisikan data sampai dengan jarak sekitar 30 feet. Data Bluetooth dapat ditransmisikan melewati tembok, saku ataupun tas. Teknologi Bluetooth ini digerakkan oleh suatu badan yang bernama Bluetooth Special Interest Group (SIG), yang mana mempublikasikan spesifikasi Bluetooth versi 1.0 pada tahun 1999. Cara alternatif lainnya, untuk menghubungkan peranti dalam jarak sangat dekat (1 meter atau kurang), maka user bisa menggunakan cahaya infra merah.Untuk menstandarisasi pembangunan dari teknologi WPAN, IEEE telah membangun kelompok kerja 802.15 bagi WPAN. Kelompok kerja ini membuat standar WPAN, yang berbasis pada spesifikasi Bluetooth versi 1.0. Tujuan utama dari standarisasi ini adalah untuk mengurangi kompleksitas, konsumsi daya yang rendah, interoperabilitas dan bisa hidup berdampingan dengan jaringan 802.11.
Di bawah ini akan menjelaskan jaringan wireless atau nirkabel berbasis Wifi (Wireless Fidelity) dan WiMAX (Wireless Interoperability for Microwave Access).
3.1 WiFi (Wireless Fidelity)
Wi-Fi (Wireless Fidelity) memiliki pengertian yaitu sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks disingkat WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari spesifikasi 802.11a atau b, seperti 802.16 g, saat ini sedang dalam penyusunan, spesifikasi terbaru tersebut menawarkan banyak peningkatan mulai dari luas cakupan yang lebih jauh hingga kecepatan transfernya. Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk pengunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Local (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses internet. Hal ini memungkinan komputer dengan kartu nirkabel (wireless card) atau personal digital assistant (PDA) dapat terhubung dengan internet melalui access point (atau dikenal dengan hotspot) terdekat.
Jaringan Wifi memiliki lebih banyak kelemahan dibanding dengan jaringan kabel. Saat ini,perkembangan teknologi wifi sangat signifikan sejalan dengan kebutuhan sistem informasi yang mobile. Banyak penyedia jasa wireless seperti hotspot komersil, ISP, Warnet, kampus-kampus maupun perkantoran sudah mulai memanfaatkan wifi pada jaringan masing masing, tetapi sangat sedikit yang memperhatikan keamanan komunikasi data pada jaringan wireless tersebut. Hal ini membuat para hacker menjadi tertarik untuk mengexplore keamampuannya untuk melakukan berbagai aktifitas yang biasanya ilegal menggunakan wifi.
Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada empat variasi dari 802.11, yaitu:
- 802.11a
- 802.11b
- 802.11g
- 802.11n
Di banyak bagian dunia, frekuensi yang digunakan oleh Wi-Fi, pengguna tidak diperlukan untuk mendapatkan ijin dari pengatur lokal (misal, Komisi Komunikasi Federal di A.S.). 802.11a menggunakan frekuensi yang lebih tinggi dan oleh sebab itu daya jangkaunya lebih sempit, lainnya sama.
Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran AS sekarang ini (berdasarkan dalam IEEE 802.11b/g) beroperasi pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Dengan begitu mengijinkan operasi dalam 11 channel (masing-masing 5 MHz).
3.2 WiMAX (Wireless Interopebality for Microwave Access)
WiMAX singkatan “Worldwide Interoperability for Microwave Access” merupakan salah satu teknologi dengan standar nirkabel IEEE. 802.16X-2004 yang penggunaannya dipakai pada MAN (Metropolitan Area Network). WiMAX sendiri hadir dengan solusi akses untuk jaringan nirkabel (wireless). WiMAX sendiri mulai dilirik oleh banyak kalangan pengguna internet di dunia untuk menggantikan Wi-Fi (Wireless Fidelity) yang memiliki keterbatasan dalam hal akses.
OFDM yaitu satu cara dimana peranti yang bekerja dengan teknologi nirkabel dapat menerima berbagai sinyal pantulan tanpa merusak sambungan utamanya, karena seperti kita ketahui, teknologi nirkabel sangat rentan terhadap pantulan sinyal yang dapat mematikan sinyal utamanya. Teknologi OFDM pada WiMAX mampu memberikan layanan data berkecepatan hingga 70 Mbps dalam radius 50 km. Radius yang cukup untuk menjadikan WiMAX sebagai jaringan telekomunikasi broadband menggantikan teknologi fixedline. biaya instalasi jaringan WiMAX jauh lebih murah Jika dibandingkan dengan fixedline. Dengan teknologi WiMAX, impian akan layanan informasi data yang murah meriah dengan memiliki kecepatan akses yang tinggi akan segera dapat diwujudkan dengan kualitas yang jauh lebih baik.
Standar WiMAX lainnya, yaitu 802.16e kini juga sedang dalam tahap pengembangan. Fungsinya utamanya lebih terkait dengan industri seluler, yaitu memungkinkan ponsel hp mengirimkan dan menerima data yang lebih besar.
WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA sebelumnya dengan fitur-fitur yang lebih menarik. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan, WiMAX juga membawa isu open standar. Broadband Wireless Access (BWA) WiMAX adalah standard-based technology yang memungkinkan penyaluran akses broadband melalui penggunaan wireless sebagai komplemen wireline. WiMAX menyediakan akses last mile secara fixed, nomadic, portable dan mobile tanpa syarat LOS (NLOS) antara user dan base station. WiMAX juga merupakan sistem BWA yang memiliki kemampuan interoperabilty antar perangkat yang berbeda. WiMAX dirancang untuk dapat memberikan layanan Point to Multipoint (PMP) maupun Point to Point (PTP). Dengan kemampuan pengiriman data hingga 10 Mbps/user.
Secara sederhana perkembangan standar 802.16 dapat diuraikan sebagai berikut :
• 802.16
Standar ini mengatur pemanfaatan di band frekuensi 10–66GHz. Aplikasi yang mampu didukung baru sebatas dalam kondisi Line of Sight (LOS).
• 802.16a
Menggunakan frekuensi 2–11GHz, dapat digunakan untuk lingkungan Non Line of Sight. Standar ini difinalisasi pada Januari 2003.
• 802.16d
Merupakan standar yang berbasis 802.16 dan 802.16a dengan beberapa perbaikan. 802.16d, juga dikenal sebagai 802.16-2004. Frekuensi yang digunakan sampai 11 GHz. Standar ini telah difinalisasi pada 24 Juni 2004. Terdapat dua opsi dalam tranmisi pada 802.16d yaitu TDD (Time Division Duplex) maupun FDD (Frequency Division Duplex).
• 802.16e
Standar ini memenuhi kapabilitas untuk aplikasi portability dan mobility. Standar ini telah difinalisasi di akhir tahun 2005. Berbeda dengan standar sebelumnya, maka antara standar 802.16d dan 802.16e tidak bisa dilakukan interoperability sehingga diperlukan hardwaretambahan bila akan mengoperasikan 802.16e.
Sampai saat ini, Standar WiMAX yang dikenal adalah 2 tipe standar yaitu 802.16d (802.16-2004) untuk aplikasi fixed dan nomadic dan standar 802.16e (802.16-2005) untuk aplikasi portable dan mobile.
Keuntungan WiMAX
Dengan penerapan standar IEEE 802.16-2004, diharapkan akan didapat aneka keuntungan, seperti tersedianya layanan jaringan secara lebih cepat (bahkan di daerah yang sulit dijangkau oleh jaringan berbasis kabel), biaya instalasi yang lebih rendah, dan kemampuan untuk mengatasi batasan fisik yang terdapat dalam jaringan berbasis kabel. Untuk menjaga agar kinerjanya tetap optimal, jaringan 802.16 juga mendukung QoS (quality of service) yang sangat diperlukan dalam koneksi audio dan video.
Implementasi standar 802.16 ini akan mendatangkan keuntungan bagi para operator (dan penyedia layanan jaringan) maupun bagi para pengguna. Keuntungan ini antara lain tersedianya layanan broadband on demand, layanan broadband di perumahan, layanan jaringan di daerah terpencil, serta dimungkinkannya penjelajahan (roaming) antar-MAN hotspot oleh pengguna.
Dengan adanya broadband on demand, tempat-tempat yang tadinya belum memiliki akses Internet berkecepatan tinggi (karena terbatasnya daerah cakupan modem kabel dan DSL), akan bisa mendapatkan layanan braodband tanpa menunggu lama. Bagi bisnis modern dan perusahaan-perusahaan besar, akses Internet semacam ini tentulah merupakan sebuah kebutuhan yang tidak bisa ditawar-tawar lagi. Juga bagi para pengguna rumahan yang sejak lama mendambakan akses broadband. Kehadiran standar 802.16 akan memungkinkan mereka mendapatkan layanan sekualitas DSL dengan instalasi yang lebih mudah dan jarak yang lebih jauh.
Seperti kita ketahui, layanan DSL memiliki keterbatasan jarak, yakni sekitar 5 km dari pelanggan ke sentral telepon otomat/STO. Jika lebih panjang daripada jarak ini, biasanya akan terjadi penurunan kualitas. Karena itu, layanan DSL biasanya hanya dijumpai di daerah perkotaan. Dengan menggunakan akses via jaringan 802.16 ini, niscaya lokasi calon pelanggan Internet tidak akan menjadi masalah besar lagi. Penggunaan jaringan 802.16 ini juga memungkinkan perusahaan untuk secara mudah terkoneksi ke layanan broadband, saat harus pindah dari satu lokasi bisnis tertentu ke lokasi bisnis lainnya (atau saat melakukan ekspansi bisnis atau usaha). Tanpa harus tergantung pada layanan kabel telepon, perusahaan akan bisa menghubungkan cabangnya ke kantor pusat via Internet atau VoIP menggunakan jaringan 802.16.
- 4. Hasil dari pembahasan
WiMax dibuat karena adanya kekurangan fasilitas pemakaian standar teknologi nirkabel, di bagian bawah ada standar WiFi Wireless LAN 802.11 yang sudah banyak dipakai, sementara diatasnya adalah Wireless MAN 802.16 yang biasanya dipakai oleh operator untuk menyambung /base station/ mereka.
Dalam prakteknya, banyak praktisi telekomunikasi menggunakan teknologi 802.11 yang dirancang untuk pemakaian di dalam ruangan (/indoor/) menjadi peranti /outdoor/ untuk menyambung gedung ke gedung di dalam satu daerah yang jaraknya di bawah 10 km. Pemanfaatan teknologi ini secara ekonomis memang sangat tepat, karena dengan hanya mengeluarkan biaya dibawah tujuh juta Rupiah, kita sudah dapat menyambung dua titik berjarak maksimum 15 km.
Dalam perjalanannya, teknologi 802.11 yang dipakai secara salah ini menyebabkan kekecewaan banyak pengunanya, karena sering terjadi interferensi yang menyebabkan sambungan buruk, disebabkan oleh banyaknya pemakai dan saling rebut sambungan dengan menggunakan penguat jika mereka tidak mendapatkan sinyal.
Standar 802.11 juga mempunyai beberapa kelemahan lain; keterbatasan kanal yang dapat dipakai oleh hanya 11 /access point/ dalam satu daerah, kemudian juga tidak mampu bekerja dengan sinyal pantulan dan harus bekerja tanpa halangan objek (biasa disebut dengan istilah /Line of Sight/).
Sementara standar 802.16 Wireless MAN dipakai oleh operator telepon dan harga perangkatnya mencapai puluhan ribu dolar untuk satu sambungan. Perangkat ini yang biasanya kita lihat seperti bentuk tambur di tower-tower penyelenggara jasa telepon selular.
Kalau 802.11 bekerja di frekwensi 2,4GHz dan punya daya hanya sampai 1 atau 2 watt saja, 802.16 bekerja di frekwensi antara 6 sampai 23GHz, dengan daya yang cukup besar untuk menyambung dua titik yang jaraknya sampai 30 km.
- 5. Kesimpulan
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah standard-based technology yang memungkinkan penyaluran akses broadband melalui penggunaan wireless sebagai alternatif kabel dan DSL.
WiMAX merupakan sistem Broadband Wireless Access (BWA) yang memiliki kemampuaninteroperability antar perangkat yang berbeda dan dapat dioperasikan untuk kondisi LOS maupun NLOS.
